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unilogo University of Stuttgart
Institute of Hydraulic Engineering

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Radar und Dämpfung durch Windenergieanlagen
tutor
descriptionEiner der Einflüsse von Windenergieanlagen (WEA) auf Radarmessungen ist die Dämpfung der Radarstrahlung durch die WEA, die sich auf den gesamten Bereich vom Radar aus gesehen hinter der WEA auswirkt. Es wird befürchtet, dass diese Dämpfung zu einer wesentlichen Verschlechterung der Gewittererkennung hinter der WEA führt. Gewitter werden in Radarmessungen für gewöhnlich als zusammenhängende Gebiete hoher Reflektivitäten identifiziert. Meist wird zusätzlich gefordert, dass die hohen Reflektivitäten auch eine gewisse Höhenerstreckung erreichen. Aus historischen Gründen arbeitet der Gewittererkennungs- (und -verfolgungs) Algorithmus KONRAD des Deutschen Wetterdienstes (DWD) auf zweidimensionalen Feldern. Ein Gewitter wird als zusammenhängendes Gebiet mit einer Reflektivität oberhalb von 46 dBZ identifiziert.
Um ein Gefühl dafür zu entwickeln, welche Auswirkungen Dämpfung auf dieses Verfahren haben kann, soll wie folgt vorgegangen werden: Eine globale Dämpfung um 1 dB würde dazu führen, dass nicht Gebiete oberhalb von 46 dBZ sondern nur oberhalb von 47 dBZ als Gewitter erkannt würden. Deshalb soll der verwendete Grenzwert schrittweise von etwa 40 dBZ bis 55 dBZ verschoben werden. Ein Gewitter, das bei einem Grenzwert Z0 noch erkannt wurde, kann bei einem Grenzwert Z1 = Z0 + 1 dBZ in eine von drei Kategorien fallen:
1. Es kann wieder als ein (gegebenenfalls kleineres) Gebiet erkannt werden.
2. Es kann in mehrere Teilgebiete zerfallen sein.
3. Es kann nicht mehr als Gewitter erkannt werden.
Anhand der Radardatensätze des Karlsruher C-Band Radars soll untersucht werden, wie häufig welcher der drei genannten Fälle vorkommt. Zusätzlich können die Gewitter durch ihre maximale Reflektivität, ihre mittlere Reflektivität, ihre Fläche und gegebenenfalls auch durch weitere Parameter aus dem dreidimensionalen Datensatz beschrieben werden. Die Verteilung solcher Eigenschaften kann für die jeweils drei unterschiedlichen Gruppen beschrieben werden.
start1.7.2016 or later
aptitude of
study course: BAU(M.Sc.) UMW (M.Sc.) WAREM
type of work:  Master's Thesis  Master's Thesis  Master's Thesis 
contactDr. rer.nat. Jochen Seidel